Tetra World Congress – Treffen der Etablierten
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PMR <strong>–</strong> PROFESSIONAL MOBILE RADIO<br />
Innovative <strong>Tetra</strong>-Basisstation für bessere Netzabdeckung<br />
Die Einführung eines digitalen Funknetzes<br />
für die Sicherheitsbehörden eines<br />
Landes ist eine große Aufgabe.<br />
Neben den technischen Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
an das Netz erfor<strong>der</strong>n gerade in<br />
Zeiten knapper Etats insbeson<strong>der</strong>e<br />
auch die Kosten für Aufbau und Betrieb<br />
des Netzes ein beson<strong>der</strong>es Augenmerk.<br />
Daß <strong>der</strong> Bedarf an Systeminfrastruktur,<br />
insbeson<strong>der</strong>e die Anzahl<br />
<strong>der</strong> benötigten Basisstationen und<br />
Vermittlungen, die Investitionskosten<br />
maßgeblich beeinflußt, ist naheliegend.<br />
Erfahrungen mit Digitalfunkprojekten<br />
in aller Welt belegen darüber<br />
hinaus, daß das Gros an Betriebskosten<br />
für Basisstationsstandorte<br />
und für Übertragungswege zwischen<br />
den Netzelementen aufgewandt<br />
werden muß.<br />
Eigenschaften <strong>der</strong> Systemtechnik<br />
sind auch Kostenfaktor<br />
Um die Gesamtkosten bei <strong>der</strong> Einführung<br />
und Nutzung eines digitalen<br />
Funksystems zu optimieren, muß man<br />
also einerseits die Anzahl <strong>der</strong> Netzelemente,<br />
insbeson<strong>der</strong>e die <strong>der</strong> Basisstationen,<br />
möglichst gering halten,<br />
gleichzeitig aber auch eine zuverlässige<br />
Netzabdeckung und Dienstgüte<br />
gewährleisten. Die Aufgabe, ein kostenoptimiertes<br />
und zugleich qualitativ<br />
hochwertiges Funknetz zu errichten,<br />
ist demnach äußerst anspruchsvoll.<br />
Das Ergebnis wird in hohem Maß<br />
von den Eigenschaften <strong>der</strong> verwendeten<br />
Systemtechnik bestimmt. Dem<br />
Anspruch gerecht zu werden, Kosten<br />
zu optimieren und gleichzeitig eine<br />
zuverlässige Netzabdeckung mit hoher<br />
Dienstgüte sicherzustellen, war<br />
das Ziel Nokias bei <strong>der</strong> Entwicklung<br />
<strong>der</strong> <strong>Tetra</strong>-Basisstation TB3 (Bild 1).<br />
Das Konzept dieser Basisstation wurde<br />
bereits auf dem <strong>Tetra</strong>-Weltkongreß<br />
2003 in Kopenhagen vorgestellt (siehe<br />
Bericht in NET 9/03). Inzwischen<br />
existiert das Produkt als Prototyp, so<br />
daß <strong>der</strong> Öffentlichkeit auf dem diesjährigen<br />
<strong>Tetra</strong>-Weltkongreß in Wien<br />
erste Meßergebnisse präsentiert werden<br />
konnten. Wobei die Meßergeb-<br />
NET 12/04<br />
nisse am realen Produkt zeigen, daß<br />
die Erwartungen mehr als nur erfüllt<br />
werden konnten.<br />
Knackpunkt Uplink<br />
Beson<strong>der</strong>e Aufmerksamkeit widmeten<br />
die Entwickler bei ihrer Arbeit <strong>der</strong><br />
Verbesserung <strong>der</strong> Empfangseigen-<br />
Bild 1: <strong>Tetra</strong>-Basisstation TB3 (Foto: Nokia)<br />
schaften <strong>der</strong> Basisstation. Der sogenannte<br />
Uplink, also <strong>der</strong> Signalweg<br />
vom Funkgerät zur Basisstation, ist in<br />
<strong>der</strong> Regel das schwächste Glied einer<br />
Funkverbindung. Der Grund dafür ist<br />
die Diskrepanz zwischen <strong>der</strong> hohen<br />
Sendeleistung einer Basisstation und<br />
<strong>der</strong> geringen Sendeleistung <strong>der</strong> Funkgeräte.<br />
An dieser Stelle war also <strong>der</strong><br />
Ansatzpunkt zur Entwicklung eines<br />
neuen, in höchstem Maße innovativen<br />
Produktes. Durch den verbesserten<br />
Uplink bietet ein mit TB3-Basisstationen<br />
errichtetes <strong>Tetra</strong>-Netz<br />
eine deutlich erweiterte Netzabdeckung;<br />
eine erhöhte Dienstgüte o<strong>der</strong><br />
eine Kombination dieser beiden<br />
Vorteile.<br />
Da die Möglichkeiten <strong>der</strong> Verbesserung<br />
des Uplinks auf <strong>der</strong> Seite des<br />
Funkgerätes sehr begrenzt sind, mußten<br />
die Empfangseigenschaften <strong>der</strong><br />
Basisstation optimiert werden. Dabei<br />
haben die Entwicklungsingenieure<br />
mehrere Ansatzpunkte genutzt, die in<br />
<strong>der</strong> Kombination zu überragenden Ergebnissen<br />
führten. Im wesentlichen<br />
wurden drei signifikante Verbesserungen<br />
erzielt:<br />
Das Gesamtkonzept <strong>der</strong> digitalen<br />
Signalverarbeitung in Nokia-Basisstationen<br />
wurde noch einmal verbessert,<br />
wodurch die Empfangsempfindlichkeit<br />
<strong>der</strong> TB3 grundsätzlich<br />
bereits um 3 dB verbessert werden<br />
konnte.<br />
Die Nokia TB3 besitzt sechs Empfänger<br />
pro Träger. Im Vergleich dazu<br />
haben an<strong>der</strong>e aktuell am Markt erhältliche<br />
Basisstationen nur zwei<br />
o<strong>der</strong> drei Empfänger pro Träger.<br />
Dies macht neben <strong>der</strong> Nutzung eines<br />
Sechsfach-Diversity auch das<br />
Konzept eines virtuellen omnidirektionalen<br />
Antennenmusters mit hoher<br />
Verstärkung möglich. Dabei<br />
werden die Vorteile omnidirektionaler<br />
und sektorisierter Antennenlösungen<br />
miteinan<strong>der</strong> kombiniert.<br />
Die neue Basisstation ermöglicht die<br />
Nutzung fortschrittlicher Lösungen<br />
mit kreuzpolarisierten Antennen,<br />
die in zellularen Mobiltelefonnetzen<br />
bereits sehr verbreitet sind.<br />
Bild 2 gibt einen anschaulichen<br />
Überblick über die beschriebenen Verbesserungen<br />
sowie das Ergebnis in<br />
bezug auf die Verbesserung des<br />
Uplinks <strong>der</strong> Basisstation.<br />
Höhere Netzabdeckung bei<br />
geringeren Kosten<br />
Daß eine in diesem Maße verbesserte<br />
Netzabdeckung die für ein Gesamtnetz<br />
erfor<strong>der</strong>liche Zahl von Basisstationen<br />
deutlich vermin<strong>der</strong>t, ist naheliegend.<br />
Der Investitionsaufwand wird<br />
entsprechend geringer, und die Kosten<br />
für den Aufbau des Netzes werden<br />
ebenfalls erheblich reduziert. Bemerkenswert<br />
ist darüber hinaus je-<br />
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